BIM技术在活动中心项目的应用

陈士军

（成盛建设集团有限公司）

1、工程概况

某活动中心项目是重点项目之一，其建成投入使用后，将作为一个集文化娱乐、休闲放松、观展学习、生活服务为一体的综合性公共文化服务中心。项目总占地面积73032平方米，总建筑面积为223622平方米。本工程具有以下建设难点，需要解决：（1）结构复杂且不规则，椭圆、弧形构件多，质量要求高，施工难度大。（2）公共建筑类多为大空间结构，高大模板支撑区域多，安全控制是重点。（3）安装工程涉及面广，机电综合管线多、密集，管线排布复杂，错漏碰撞多，深化设计是重点。（4）降本增效，实现绿色施工，最大限度节约资源。

2、BIM技术在活动中心项目的应用

2.1 基于BIM 技术的图纸会审。本工程涉及的土建、机电等专业图纸多达1300张，如果图纸会审工作采用二维平面图纸（电子版和纸质版）会审方式，不但工作量大，周期长，而且审图的效率也低，质量不高。各专业通过各自的专业模型，在可视化模式下进行自审，形成会审报告，由建筑单位组织图纸会审，通过各自的BIM 模型现场展示，由设计单位对问题进行一一解答。基于BIM 技术的图纸会审，解决了效率低、周期长、会审质量不高的问题，尤其是各专业模型统一链接后，对后续工作造成影响的隐藏问题得以发现和解决，使得会审结果有了质的提高。

2.2 基于BIM 技术施工工序模拟。根据前期施工部署，群艺馆舞台区域超高空模板支撑体系采用盘扣式脚手架支撑体系，盘扣式脚手架支撑体系在普通民用建筑施工中使用较少，根据技术人员前期对现场施工班组人员进行的摸底情况，现场施工人员及管理人员在这方面的施工经验有所欠缺。因此，在编制论证方案前，由BIM 工程师根据施工图纸绘制所需模型，模拟施工内容，输出模拟动画，并挖掘出施工过程中可能会遇到的难题以及可能发生的安全问题，再由技术人员提出切实可行的解决方案，确定最终的方案后，由BIM工程师模拟方案过程，采用可视化的施工模拟动画方式，对施工技术人员和现场操作人员进行方案交底，详细地描述其施工工艺流程，使方案直观、生动，易于理解，具有操作性，现场实施效果良好。

2.3 机电各专业管线综合优化。优化过程如下：（1）给排水系统：先对无压管道进行定位，无压管道不能上下翻弯，应保持直线，满足坡度要求。然后对有压管道进行排布定位。（2）通风系统：暖通空调的风管尺寸比较大，需要较大的施工空间。为了解决通风管道与其他管道的碰撞，在不影响安全和使用功能的前提下，可适当地调整风管的宽高比例，但是得保证风量和截面积不变。（3）电气系统：电气系统绘制的是桥架，考虑到电缆价钱较贵的因素，桥架尽量少翻弯，并且尽量在其他管线之上，深化过程中要考虑到留放电缆的空间。

2.4 机电管线预留洞口优化。预留孔洞可分为一次结构预留洞和二次结构预留洞。一次结构预留洞分剪力墙洞口和楼板洞口，剪力墙洞口设计图纸上一般都会有标注，但是还需要核查是否有遗漏，本项目就有少许剪力墙上的洞口在设计图中未标明，通过三维模型及图纸核查发现，及时通知现场预留，这便减少了后期不必要的损失。穿楼板预留孔洞是通过深化好的三维模型进行立管准确定位，并尽可能将分散的多根管合在一起预留孔洞。本项目一次结构预留套管230余处，发现原设计图纸在剪力墙上遗漏洞口四处。如本工程地下二层消防泵房出口处，原设计为三排管线出消防泵房，经BIM模型创建及初步深化后，三排管线出消防泵房后达不到地下二层建筑净空使用要求，且三排管线需穿剪力墙，结构需留1500×800的洞口，土建预留洞口做法要求较高，难度较大，经BIM再次深化后，十根水管一排穿剪力墙出消防水池并在剪力墙上预留相应的套管即可。二次结构预留孔洞在施工过程中，若根据原设计施工图布置管线预留洞口时，可能会有结构梁柱等构件妨碍管线预留洞口的布置。为了实现预留洞口的准确性，达到预留洞口的精确定位，通过深化好的机电管线综合模型与建筑结构模型进行检查，提前发现管道孔洞预留是否合理。

2.5 设备机房管线优化。冷热机房、消防泵房、空调泵房等设备用房，在机电安装工程中是整个机电安装的重点和难点，复杂而繁琐。这类设备机房中不同类型的机械设备，管线尺寸较大，易造成管线交叉拥挤无法排布，个别管线支架无法生根等问题。施工前要解决这些问题，首先收集各类设备的技术参数，应用BIM 技术对设备机房单独建模和重点深化。从设备基础、设备安装到设备机房的综合管线布置，进行整体优化部署。深化完成后协调安装部门对模型进行核查，综合多家意见后对模型再次修改，最终出图交底并于施工现场施工。

3、效益分析

3.1 过程效益。通过运行土建结构模型和机电模型进行参数和碰撞检测，共发生碰撞1500 多处，其中土建部分350处、机电部分1300多处，及时与管理方、设计方沟通解决，降低了工作难度，保证了生产的顺利进行。同时，利用BIM技术进行机电综合管线排布，有效地缩短前期机电管线综合排布的时间，很大程度上减少了施工过程中的协调工作量和拆改工程量。

3.2 经济效益。BIM技术进行碰撞检测有效避免后期拆改工程量，减少工程造价70 万元，节约工期约30 天，完成机电管线综合排布并导出预留预埋施工图纸以及土建模型检测，在建筑结构施工阶段洞口定位准确率达90%以上，有效避免了后期大量二次开凿和钻孔，减少工程造价约40 万元，节约工期约20 天。